一种无线耳机及一种机舱内外通话系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种方便使用的、能够连接飞机内话系统的无线耳机及一种机舱内外通信系统。机舱内外通信系统包括飞机内话子系统、无线收发器和多个无线耳机；飞机内话子系统通过飞机服务面板与无线收发器的飞机数据端口相连接，用于将舱内的语音信号传输至无线收发器，并接受无线收发器传输的舱外的语音信号；无线收发器与飞机服务面板匹配连接并接受飞机服务面板的控制，用于将飞机内话子系统提供的舱内的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上，还用于接收和处理无线耳机发送的舱外的语音信号后传输给飞机内话子系统。本发明能够方便飞机舱内外人员的语音通信，减少飞机安全隐患。
【专利说明】一种无线耳机及一种机舱内外通话系统
【技术领域】
[0001]本发明属于民航领域，尤其涉及一种连接机舱内话子系统的无线耳机及机舱内外通信系统。
【背景技术】
[0002]用于民航的飞行内部一般都具有用于机组人员相互通信的通话系统，即内话系统，另外还具有舱内与塔台控制中心进行通信的通话系统。
[0003]飞机在起飞牵引阶段、维修阶段或定检阶段，通常需要机舱内部人员与外部人员相互分工和协作完成相关任务，在这过程中自然需要机舱内外部人员之间的交流，例如，有时舱内人员需要伸出头来看舱外人员的手势或者需要去到机舱下面与舱外人员语音对话，这种交流方式费时费力，在人多、作业复杂的时候困难重重，如果作业牵涉到飞机安全，有时还容易造成安全事故的发生，从而带来巨大的经济损失。
[0004]为方便机舱内外人员的交流，可采用有线耳机进行通信，但这种方式不仅通信距离较远，而且线缆的使用会给正常作业带来不便，特别是需要移动检修、或者多人分工协作的时候。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种方便使用的、能够连接飞机内话系统的无线耳机及一种机舱内外通信系统。
[0006]本发明提供了一种无线耳机，包括耳机无线信息收发模块，耳机系统控制模块，耳机语音处理模块，耳机数模转换模块，耳机模数转换模块，和耳机电源模块；
[0007]耳机电源模块用于向其他各模块供电；
[0008]耳机无线信息收发模块用于接收无线收发器发送的舱内的语音信号以及其他无线耳机发送的舱外的语音信号，还用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线收发器和其他无线耳机；
[0009]耳机语音处理模块用于对语音信号进行处理；
[0010]耳机数模转换模块用于将所述耳机语音处理模块处理后的、舱内的语音信号以及其他无线耳机发送的舱外的语音信号进行数模转换后输出至听筒；
[0011]耳机模数转换模块用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行模数转换后传输给所述耳机语音处理模块；
[0012]耳机系统控制模块用于对耳机无线信息收发模块，耳机语音处理模块，耳机数模转换模块，耳机模数转换模块进行控制。
[0013]进一步，所述无线耳机还包括紧急按键和状态切换模块，所述紧急按键被按下时该无线耳机成为指令长耳机，触发所述耳机系统控制模块通过所述耳机无线信息收发模块向所述无线收发器及其他无线耳机发送紧急指令；
[0014]所述状态切换模块用于在接收到其他无线耳机的紧急指令后，将所述耳机无线信息收发模块的状态切换为接收状态。
[0015]所述紧急按键还用于在复位时使无线耳机解除指令长耳机功能，并触发所述耳机系统控制模块通过所述耳机无线信息收发模块向所述无线收发器及其他无线耳机发送结束指令；
[0016]所述状态切换模块在接收到其他无线耳机的结束指令后，将所述耳机无线信息收发模块的状态切换回收发状态。
[0017]所述无线耳机还包括语音识别模块和告警模块，语音识别模块用于在所述无线信息收发模块的状态切换为接收状态时，对接收的其他无线耳机发送的舱外的语音信号进行智能识别，一旦识别到危险指令，则通过所述告警模块进行告警。
[0018]本发明还保护了一种机舱内外通话系统，其特征在于，包括飞机内话子系统、无线收发器和多个无线耳机；
[0019]飞机内话子系统通过飞机服务面板与无线收发器的飞机数据端口相连接，用于将舱内的语音信号传输至无线收发器，并接受无线收发器传输的舱外的语音信号；
[0020]无线收发器与飞机服务面板匹配连接并接受飞机服务面板的控制，用于将飞机内话子系统提供的舱内的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上，还用于接收和处理无线耳机发送的舱外的语音信号后传输给飞机内话子系统；
[0021 ] 无线耳机为以上所述无线耳机。
[0022]所述无线收发器包括收发器无线信息收发模块，收发器系统控制模块，机上音频转换模块和收发器电源模块；
[0023]收发器电源模块用于向其他各模块供电；
[0024]机上音频转换模块用于将飞机内话子系统提供的舱内的语音信号进行处理后发送给所述收发器无线信息收发模块，以及将收发器无线信息收发模块接收和处理的舱外的语音信号后传输给飞机内话子系统；
[0025]收发器无线信息收发模块用于接收无线耳机发送的舱外的语音信号，还用于将机上音频转换模块处理的舱内的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线耳机；
[0026]收发器系统控制模块用于对收发器无线信息收发模块和机上音频转换模块进行控制。
[0027]进一步，所述无线收发器还包括显示模块和按键，所述显示模块和按键都与所述收发器系统控制模块相连。
[0028]所述无线收发器还包括不同的插拔接口，用于和不同的飞机服务面板匹配连接。
[0029]所述无线收发器还包括安装部，所述安装部为挂钩或磁铁，所述挂钩用于悬挂在所述飞机服务面板的线缆上，所述磁铁用于吸附在所述飞机服务面板周围的机体上。
[0030]系统还可包括拖车子系统；
[0031]所述拖车子系统包括用于与塔台进行无线通信的音频系统，以及与所述无线耳机和无线收发器进行无线通信的无线终端；
[0032]所述无线终端用于接收和处理无线收发器发送的舱内的语音信号以及无线耳机发送的舱外的语音信号，并将其输出给对应的所述音频系统，还用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线收发器和无线耳机。
[0033]本发明的机舱内外通信系统包括连接飞机内话系统的多个无线耳机，能够使飞机机舱内外人员能够方便地进行语音通信，能够提高交流效率，同时不会影响正常作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]图1为本发明一种实施例的机舱内外通话系统图；
[0035]图2是本发明一种实施例的连接飞机内话系统的无线耳机原理图；
[0036]图3为本发明一种实施例的无线耳机侧视图；
[0037]图4为本发明一种实施例的无线耳机立体图；
[0038]图5是本发明一种实施例的无线收发器原理图；
[0039]图6为本发明一种实施例的无线收发器立体图。
【具体实施方式】
[0040]如图1所示，在本实施例中的机舱内外通话系统能够方便地实现飞机舱内外的无线通话，该系统包括设置在飞机1内部的飞机内话子系统(图中未画出)和无线收发器2，以及多个在飞机外部由维修人员或其它舱外工作人员配戴的无线耳机3，无线收发器2与无线耳机3之间无线连接形成一个通话网络，使得飞机内话子系统与无线耳机3之间能够进行语音通信，方便机上人员与机外进行飞机牵引、检修等作业的工作人员地进行通话。无线通信特性按照标准无线通信频率设定。
[0041]其中，飞机内话子系统通过飞机服务面板与无线收发器2的飞机数据端口相连接，用于将舱内人员讲话产生的舱内的语音信号传输至无线收发器2，并接受无线收发器2传输的舱外人员讲话产生的舱外的语音信号；
[0042]无线收发器2与飞机服务面板匹配连接并接受飞机服务面板的控制，用于将飞机内话子系统提供的舱内的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上，供无线耳机接收，还用于接收和处理无线耳机发送的舱外的语音信号后传输给飞机内话子系统，供舱内人员收听。
[0043]无线耳机3用于接收和处理无线收发器发送的舱内的语音信号以及其他无线耳机发送的舱外的语音信号，并将其输出给对应的舱外人员供舱外人员收听，还用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行处理后调至至预定频率的无线载波上发送给无线收发器和其他无线耳机，供舱内人员和其他舱外人员收听。
[0044]具体地，如图2-4所示，无线耳机外部轮廓类似于通用头戴式耳机，该无线耳机可作为单独通信的子机与其他无线耳机通信，还可与无线收发器通信，其外部包括:
[0045]31、开关功能键:能够根据按下时间长短实现不同的按键功能，例如选择菜单或者开机关机。
[0046]32、33、音量调节键，能够结合开关功能键31进行菜单选择，并进行默认的声音调节功能。
[0047]34、可拆卸无线天线。
[0048]35、可调节头带固定装置，方便不同的操作人员配戴。
[0049]36、指示灯，根据不同状态灯的状态显示不同或者告警。
[0050]37、通话按键，用来开启通话时的使能键。
[0051]38、360度可调节麦克风。
[0052]39、便捷可拆卸电池组，是耳机电源模块的重要组成部分。
[0053]其功能模块主要包括耳机无线信息收发模块，耳机系统控制模块，耳机语音处理模块，耳机数模转换模块，耳机模数转换模块，耳机电源模块，系统监控模块(图2中各模块未标出“耳机”二字)。
[0054]其中，耳机电源模块用于向其他各模块供电，包括便捷可拆卸电池组，还能对电池及充电回路进行控制，保证过流、过压时的安全保护。
[0055]耳机无线信息收发模块和天线连接，受耳机系统控制模块控制，具有无线信号收发功能，主要负责接收和发送语音通话。具体用于通过天线接收无线收发器发送的、来自飞机内话子系统的舱内的语音信号，以及其他无线耳机发送的舱外的语音信号；还用于将无线耳机的麦克风获取的舱外的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线收发器和其他无线耳机。
[0056]耳机语音处理模块用于对无线耳机接收的、或者即将发送的语音信号进行处理，例如滤波等信号处理、以及数据合成和分离。
[0057]耳机数模转换模块用于将来自耳机无线信息收发模块、并经耳机语音处理模块处理后的、舱内的语音信号以及其他无线耳机发送的舱外的语音信号进行数模转换后输出至听筒，供操作人员收听；
[0058]耳机模数转换模块用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行模数转换后传输给耳机语音处理模块，由耳机语音处理模块处理后发送给耳机无线信息收发模块。
[0059]耳机系统控制模块用于对耳机无线信息收发模块，耳机语音处理模块，耳机数模转换模块，耳机模数转换模块等进行全面控制，还用于响应按键功能，统一所有资源的分配、控制及调度，是整个系统良好运转的核心模块。
[0060]系统监控模块通过系统监测软件监控无线耳机的电量，以确保正常通话，例如当系统电量小于20%时，会向使用人员提不电量不足，当系统电量小于10%时，会向使用人员提示电量严重不足，同时当有其他无线耳机加入无线网络并与该无线耳机连接时，会发出“嘟”的声音进行提示。
[0061]另外，为了在飞机发生危险状况时，舱外人员能够以高优先级的方式对舱内人员和其他舱外人员进行紧急通知，无线耳机还包括紧急按键和状态切换模块，当紧急按键被按下时，该无线耳机自动成为指令长耳机，触发耳机系统控制模块通过耳机无线信息收发模块向无线收发器及其他无线耳机发送紧急指令，当无线收发器和其他并非指令长耳机的无线耳机收到该紧急指令时，只能接收指令长耳机发送的语音，无法发出语音。
[0062]而状态切换模块用于在接收到其他无线耳机的紧急指令后，将耳机无线信息收发模块的状态切换为接收状态。
[0063]进一步地，紧急按键在复位时，还能使无线耳机解除指令长耳机功能，并触发耳机系统控制模块通过耳机无线信息收发模块向无线收发器及其他无线耳机发送结束指令，通知无线收发器和其他无线耳机恢复正常模式；
[0064]状态切换模块还用于在接收到其他无线耳机的结束指令后，将耳机无线信息收发模块的状态切换回收发状态。
[0065]优选地，无线耳机还包括语音识别模块和告警模块，语音识别模块用于在耳机无线信息收发模块的状态切换为接收状态时，对接收的其他无线耳机发送的舱外的语音信号进行智能识别，一旦识别到危险指令，则通过告警模块进行告警。例如一种情况下，当无线收发器或其他无线耳机检测到指令长耳机的语音中有“危险”，“停下”等语音指令时，则会自动识别出这些语音信号，并通过语音或者显示形式的告警模块自动发出“嘀嘀嘀”的声响，或者告警用的LED灯会开始闪烁。由于正常的无线耳机系统之间的通信方式为半双工或者全双工的形式，各无线耳机同时发送语音信号时容易相互干扰，因此本发明通过这种方式，使飞机内话系统与无线耳机之间的通信更加智能，当某一舱外人员发现险情时能够及时以单向通信的方式通知并提醒其他人员，有效避免安全隐患。
[0066]如图5和6所示，无线收发器为设置在飞机上的中继装置，与飞机服务面板匹配连接并接受飞机服务面板的控制，飞机客舱人员可以通过打开飞机服务面板的按钮开关，直接启用无线收发器，从而打开飞机内话子通话到收发器、无线耳机组成的通话功能，这样地面的无线耳机和飞机内部的话务子系统能够进行无缝的通话。
[0067]无线收发器的外部包括:
[0068]31、可拆卸式天线。
[0069]32、IXD显示屏，用于显示设备运行状态和设置，该模块作为显示及用户交互用，根据按键和功能键，由收发器系统控制模块决定显示内容，在有告警的时候在LCD上进行告警显示。
[0070]33、开关按钮，用于根据按键按下长短智能判断不同功能。
[0071]34、35、音量调节键，与功能键及IXD屏配合进行菜单设置及默认的音量调节。
[0072]36、与飞机服务面板的数据接口相连的插口，飞机驾驶舱面板可以控制飞机内话子系统的语音信号输入该插口，并能够使舱外的语音信号输出至飞机内话子系统。
[0073]37、设备指示灯，具有状态显示和告警功能。
[0074]无线收发器也可包括听筒和麦克风，舱内人员还可通过无线收发器输入或输出语音信号。
[0075]无线收发器的功能模块与无线耳机类似，主要包括:收发器无线信息收发模块，收发器系统控制模块，数模转换模块、模数转换模块、收发器语音处理模块、收发器电源模块，系统监控模块，另外还包括机上音频转换模块(图5中各模块未标出“耳机”二字)。
[0076]收发器电源模块用于向其他各模块供电，类似于无线耳机，该模块也可包括电池组，还能对电池及充电回路进行控制。
[0077]机上音频转换模块连接与飞机服务面板的数据接口相连的插口，用于将飞机内话子系统提供的舱内的语音信号进行处理后发送给收发器无线信息收发模块，以及将收发器无线信息收发模块接收和处理的舱外的语音信号后传输给飞机内话子系统。该模块还可对飞机内话子系统传送过来的声音进行滤波处理，以及可根据全局配置进行相应的信号处理，全局配置是指配置能够开启语音能量的阀值，通过能量值和电压值的简单换算，自动打开或关闭收发器无线信息收发模块的发送通道。具体地，该模块通过电压对比电路，一旦检测到飞机内话子系统传送过来的语音信号的电压值超过语音能量的阀值转换后的电压值，则会改变发射通道的使能状态，使无线收发器能够自动开启与无线耳机的通信，相反地，一旦检测到飞机内话子系统传送过来的语音信号的电压值低于语音能量的阀值转换后的电压值，则会改变发射通道的使能状态，使无线收发器能够自动关闭与无线耳机的通信。
[0078]收发器无线信息收发模块与天线连接，用于接收无线耳机发送的舱外的语音信号，还用于将机上音频转换模块处理的舱内的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线耳机；
[0079]类似于无线耳机，收发器语音处理模块用于对无线收发器接收的、或者即将发送的语音信号进行处理，例如滤波等信号处理、以及数据合成和分离。
[0080]数模转换模块用于将来自收发器无线信息收发模块、并经收发器语音处理模块处理后的、舱内的语音信号以及无线耳机发送的舱外的语音信号进行数模转换后输出至听筒，供操作人员收听；
[0081]模数转换模块用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行模数转换后传输给收发器语音处理模块，由收发器语音处理模块处理后发送给收发器无线信息收发模块。
[0082]收发器系统控制模块通过系统监控模块与按键和IXD显示屏连接，类似于无线耳机，用于对电源模块的电量进行监控，同时可对按键的状态做出相应的处理，并通知收发器系统监控模块进行相应的策略处理，或者接收系统控制中枢的指令，对外在的设备进行控制。
[0083]收发器系统控制模块用于进行对无线信息收发模块、机上音频转换模块进行控制、收发器语音处理模块、系统监控模块等进行统一控制。
[0084]为了使无线收发器可适用于不同型号的飞机，其包括不同的插拔接口，用于和不同的飞机服务面板匹配连接。为了便于无线收发器安装，其还包括不同形式的安装部，例如根据具体需要，安装部可为挂钩或磁铁，挂钩用于悬挂在飞机服务面板的线缆上，对于没有线缆的机型，无线收发器内置了一个磁铁，用于吸附在飞机服务面板周围的机体上。
[0085]目前飞机拖动是移动式作业，拖车工作过程中，一旦线缆缠绕到飞机轮子，或者绊到机组工作人员，会引起严重的安全问题，为避免安全事故的发生，一种实施例中，本发明的机舱内外通话系统还可包括拖车子系统。
[0086]该拖车子系统包括用于与塔台进行无线通信的音频系统，以及与无线耳机和无线收发器进行无线通信的无线终端；无线终端可带有音频插头，直接插设在拖车的音频面板上与音频系统连接，用于接收和处理无线收发器发送的舱内的语音信号以及无线耳机发送的舱外的语音信号，并将其输出给对应的音频系统，还用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线收发器和无线耳机。
[0087]拖车作业时，可以把多个无线耳机、无线终端和无线收发器作为同一个频率，组成一组相对无干扰的私有工作环境，无线终端也可以为无线耳机中的一个或者多个，在进行拖飞机等作业时不会有任何干扰。拖飞机过程中，由牵引车、飞机、指挥员，驾驶员，监护人员、飞行员，无线收发器，无线耳机共同组成的一个有机系统，由指挥员通过无线耳机指挥，拖车人员和飞行员根据指挥员的指令进行相应的操作，通知监护人员也能通过无线耳机对拖飞机过程进行必要的干预，共同完成航空规章制度中的指令配合，有效提高拖车效率并减少安全隐患。
[0088]需要注意的是，上述仅以优选实施例对本发明进行了说明，并不能就此局限本发明的权利范围，因此在不脱离本发明思想的情况下，凡运用本发明说明书和附图部分的内容所进行的等效变化，均理同包含在本发明的权利要求范围内。
【权利要求】
1.一种无线耳机，其特征在于，包括耳机无线信息收发模块，耳机系统控制模块，耳机语音处理模块，耳机数模转换模块，耳机模数转换模块，和耳机电源模块； 耳机电源模块用于向其他各模块供电； 耳机无线信息收发模块用于接收无线收发器发送的舱内的语音信号以及其他无线耳机发送的舱外的语音信号，还用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线收发器和其他无线耳机； 耳机语音处理模块用于对语音信号进行处理； 耳机数模转换模块用于将所述耳机语音处理模块处理后的、舱内的语音信号以及其他无线耳机发送的舱外的语音信号进行数模转换后输出至听筒； 耳机模数转换模块用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行模数转换后传输给所述耳机语音处理模块； 耳机系统控制模块用于对耳机无线信息收发模块，耳机语音处理模块，耳机数模转换模块，耳机模数转换模块进行控制。
2.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述无线耳机还包括紧急按键和状态切换模块，所述紧急按键被按下时该无线耳机成为指令长耳机，触发所述耳机系统控制模块通过所述耳机无线信息收发模块向所述无线收发器及其他无线耳机发送紧急指令； 所述状态切换模块用于在接收到其他无线耳机的紧急指令后，将所述耳机无线信息收发模块的状态切换为接收状态。
3.根据权利要求2所述的无线耳机，其特征在于，所述紧急按键还用于在复位时使无线耳机解除指令长耳机功能，并触发所述耳机系统控制模块通过所述耳机无线信息收发模块向所述无线收发器及其他无线耳机发送结束指令； 所述状态切换模块在接收到其他无线耳机的结束指令后，将所述耳机无线信息收发模块的状态切换回收发状态。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述无线耳机还包括语音识别模块和告警模块，语音识别模块用于在所述耳机无线信息收发模块的状态切换为接收状态时，对接收的其他无线耳机发送的舱外的语音信号进行智能识别，一旦识别到危险指令，则通过所述告警模块进行告警。
5.一种机舱内外通话系统，其特征在于，包括飞机内话子系统、无线收发器和多个无线耳机； 飞机内话子系统通过飞机服务面板与无线收发器的飞机数据端口相连接，用于将舱内的语音信号传输至无线收发器，并接受无线收发器传输的舱外的语音信号； 无线收发器与飞机服务面板匹配连接并接受飞机服务面板的控制，用于将飞机内话子系统提供的舱内的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上，还用于接收和处理无线耳机发送的舱外的语音信号后传输给飞机内话子系统； 无线耳机为权利要求1-4中任一项所述的无线耳机。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述无线收发器包括收发器无线信息收发模块，收发器系统控制模块，机上音频转换模块和收发器电源模块； 收发器电源模块用于向其他各模块供电； 机上音频转换模块用于将飞机内话子系统提供的舱内的语音信号进行处理后发送给所述收发器无线信息收发模块，以及将收发器无线信息收发模块接收和处理的舱外的语音信号后传输给飞机内话子系统； 收发器无线信息收发模块用于接收无线耳机发送的舱外的语音信号，还用于将机上音频转换模块处理的舱内的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线耳机； 收发器系统控制模块用于进行对无线信息收发模块和机上音频转换模块进行控制。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无线收发器还包括显示模块和按键，所述显示模块和按键都与所述收发器系统控制模块相连。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无线收发器还包括不同的插拔接口，用于和不同的飞机服务面板匹配连接。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述无线收发器还包括安装部，所述安装部为挂钩或磁铁，所述挂钩用于悬挂在所述飞机服务面板的线缆上，所述磁铁用于吸附在所述飞机服务面板周围的机体上。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括拖车子系统； 所述拖车子系统包括用于与塔台进行无线通信的音频系统，以及与所述无线耳机和无线收发器进行无线通信的无线终端； 所述无线终端用于接收和处理无线收发器发送的舱内的语音信号以及无线耳机发送的舱外的语音信号，并将其输出给对应的所述音频系统，还用于将麦克风获取的舱外的语音信号进行处理后调制至预定频率的无线载波上发送给无线收发器和无线耳机。
【文档编号】H04R1/10GK104301823SQ201410474368
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】周泽桢, 王秋剑, 王辉 申请人:深圳市航信科技有限公司